Fermi Paradoksu: Herkes Nerede?
Blaise Pascal, günlük hayatımızın ufaklığı ile zaman-mekanın sonsuzluğunu kıyaslarken şöyle bir korkudan bahseder:
"When I consider the short duration of my life, swallowed up in the eternity before and after, the little space which I fill, engulfed in the immensity of spaces of which I am ignorant and which know me not, I am frightened and astonished at being here rather than there; for there is no reason why here rather than there, why now rather than then. Who has put me here?"
Sonra ekler:
"The eternal silence of these infinite spaces frightens me.”
(Bu sonsuz mekanların ebedi sessizlikleri beni korkutuyor)
***
Pascal'dan yaklaşık 300 sene sonra, Los Alamos laboratuvarında çalışan bir grup fizikçi son çıkan UFO haberleri hakkında geyik yaparlarken, içlerinden bir tanesi dayanamayıp sormuş: "Where IS everybody?". Hakikaten de herkes nerede?
Arkadaşları, Enrico Fermi'nin ne demek istediğini hemen anlamışlardı: Evren çok büyük ve çok yaşlı. Çok büyükse, bizden başka sayısız uygarlık olmalı. Çok yaşlıysa, bazı uygarlıklar bizden milyonlarca yıl önce uzay ve iletişim teknolojilerine ulaşmış olmalılar. Öyleyse niye bir tane uygarlıkla bile iletişim kuramadık?
Emperyalizmin Ayak İzleri
Fermi'nin ayaküstü yaptığı hesaplar, galaksiler arası seyahat imkansız olsa bile ilginç. Sırf bizim galaksimizde 100-400 milyar arası yıldız sistemi var. Uygarlıkların başlangıç noktalarının bu geniş alana rastgele biçimde dağıldığını düşünelim:
Tahminen 500 sene içinde Güneş Sistemi'ni kolonize ederiz. Uzaya ilk defa çıkalı sadece 55 sene olduğuna insan inanamıyor. Ama belki Alderon gezegenindekiler 55 milyon yıl önce bu noktaya ulaştılar, o günden beri de etrafı iştahla kolonize ediyorlar.
İlerlememiz çok yavaşlasa bile, aşağı yukarı 50 milyon yılın tüm galaksiye yayılmaya yeteceği düşünülüyor. Hatta kendi kendine çoğalabilen yapay zeka destekli araçlar kullanılırsa (Von Neumann probe), ışık hızının çok altında hızlarda bile galaksiye 1 milyon senede yayılmak mümkünmüş.
Üstelik tek bir başlangıç noktasından bahsetmiyoruz. Belki Kripton uygarlığı Alderon'dan daha genç ve ilkel ama bize daha yakın. Eninde sonunda bir tanesinin etki alanına girmemiz lazımdı:
Fakat Fermi'nin asıl sorusu fiziksel temas hakkında değil. UFO'larla çayımızı içmeye gelecek yeşil adamlara gerek yok. Asıl soru, neden kimsenin varlığına dair bir işaret gözlemlemedik?
Fiziken yayılma hızına kıyasla, radyo sinyallerinin yayılma hızı katbekat fazla. Biz daha Ay'ı bile kolonize edemedik ama 100 senedir uzaya radyo sinyali yayıyoruz ve bunlar ışık hızında ilerliyor. 15 ışık yılı ötede keşfedilen ve Dünya'ya çok benzeyen bu gezegende yaşayan bir teknolojik uygarlık varsa, şu aralar AKP'nin ilk kez iktidar olduğunu öğreniyorlar. Sinyali çözemeseler bile en azından yapay olduğunu ve kaynağını anlayabilirler.
Aslında bizim sinyaller odaklı olmadıklarından çok çabuk zayıflıyorlar; 0.3 ışıkyılı ötesindekiler için background noise'dan ayırt etmek zor olmalı. Ama başka bir uygarlığın sinyalleri çok daha kuvvetli veya odaklı olabilir. Veya yakınımızdaki öncü araçlarının enerji salınımlarını algılayabiliriz. Her halükarda, uygarlıkların "enerji çapı", sehayat çaplarına kıyasla çok daha büyük bir alanı kapsayacak:
Bu şartlara rağmen içinde bulunduğumuz sessizliğin olası nedenlerine geçmeden önce, tam olarak ne kadar enerjiden bahsediyoruz, ona bakalım.
***
Kardashev Ölçeği
Fermi'den yıllar sonra Kardashev isimli bir Rus astronomu, olası uygarlıkları enerji tüketimlerine göre 3 sınıfa ayırmış:
- Gezegen çapında
- Yıldız sistemi çapında
- Galaktik
İlk seviye, güneşlerinden kendilerine gelen tüm enerjiyi kullanabilen uygarlıkları kapsıyor. Tabii illa tüm gezegeni güneş paneliyle kaplamamıza gerek yok, bu bir ölçü sadece. Mesela füzyon sayesinde, her saniye 300 kilo hidrojeni birleştirip helyuma çevirirsek, aynı seviyede enerji elde edebiliriz. Bunun için gereken su faturasını açıklıyorum:
- 1 metreküp sudan 110 kilo hidrojen çıkarılabilir.
- %90 verimlilikte füzyon yapsak, 3 metreküp su, 1 saniyelik Güneş enerjisi demek.
- Dünyada 1 milyar km küp su var. Yani sırf okyanuslarda, 10 milyar yıllık Güneş enerjisi depolanmış vaziyette.
Kısacası, füzyonu becerdiğimiz anda rahatız.
İkinci tip uygarlıklar, kendi yıldızlarının tüm enerjisini kullanabilenler. Bu yaklaşık 10 milyar katlık bir enerji artışı demek. (Bir başka deyişle, Güneş'ten salınan tüm enerjinin sadece 10 milyarda biri Dünya'ya ulaşıyor)
Bir yıldızı bu şekilde kullanabilmek için Dyson Küresi denen bir yapı hayal edilmiş. Güneş'in etrafına ördüğünüz dev bir panel düşünün. Veya onun yörüngesinde dolanan milyarlarca ufak güneş paneli. Dışarıya neredeyse hiçbir ışık sızmayacaktır. Fermi'nin sorusunu, "neden böyle dev yapılar algılayamıyoruz" şeklinde sormak da mümkün.
Aklıma ilk gelen cevap, kara delik olmuştu: Belki bizim kara delik dediğimiz şeyler, başka uygarlıkların Dyson küreleri. Fakat bu cevabın saçma olduğunu oturduğunuz yerden idrak edebilirsiniz (ben edemedim, illa araştırmam gerekti):
İlkin, kara delikleri görmememizin nedeni, panellerle çevrili olmaları değil, ışığın kaçamayacağı kadar büyük bir kütleye sahip oluşları. Bunu biliyoruz çünkü bu yerçekimi etkisini, yakınlardaki diğer objelerin yörüngelerinden hesaplıyoruz. Dışarı fazla ışıma yapmayan bir şeyin etrafına güneş paneli örmek de büyük salaklık olurdu (Hawking Radiation diye bir şey var, o yüzden "hiç ışıma yapmayan" demiyorum).
Daha zekice bir çürütme yolu: Eğer dev bir yapı yardımıyla bir yıldızdan enerji emerseniz, yapının kendisi de ışımaya başlayacak (black body radiation). Işımanın frekansları infrarede kayabilir ama sonuçta o enerji kaybolmuyor, illa bir yere gidecek. Biz de oradan gelen sinyalleri ölçüp, yerçekimi etkileriyle korele ederek, Dyson kürelerinin varlığını ispatlayabilirdik. Daha çıkmadı böyle bir aday.
Üçüncü tip uygarlıklar, neredeyse tüm galaksinin enerjisini kullanabilenler. Bu da 10 veya 100 milyar katlık bir artış demek. Bunun için galaksilerin merkezinde olduğu varsayılan dev kara deliklerin enerjilerinin bir şekilde kullanılabilmesi lazım. Veya artık şu dark matter gizemi çözülecek.
İnsanlık 100-200 bin senedir ortalıkta. Bu üçüncü tip uygarlık seviyesine gelmek 100 bin yerine 100 milyon yıl sürse bile, bu kozmik ölçekte kısa bir süre. Evrenin yaşının %1'i bile değil. Ve böyle tek bir uygarlık dahi, galaksinin her yanından algılanabilecek izler bırakmış olurdu.
İnsanlığın Ayak İzleri
Biz bu ölçeğin neresindeyiz?
Biz, birinci tip uygarlık bile değiliz. Carl Sagan, Kardashev'in ölçeğini bir formüle oturtarak bize 0.7'lik bir skor vermişti. Ama bu sizi yanıltmasın, ölçek logaritmik. Doğrudan enerji tüketimimizi karşılaştırmak daha yararlı: Tüm insanlık, hepi topu 17 terawatt tüketiyor. 10 bin nere, 17 nere.
Kardashev ölçeğinin alternatifleri de var. Çok gelişmiş bir uygarlığın, o kadar enerji kullanmasına gerek olmayabilir. Belki onlar için yıldızların enerjisini sömürmek, galaksiye yayılmak gibi "emperyalist" davranışlar gülünç.
Carl Sagan, veri işleme kapasitesi üzerinden sınıflandırma yapmayı yeğlemişti. Bir başka yöntem ise, makro yerine mikro kabiliyetleri ölçmek. Yani ne kadar ufak şeylerle uğraşabiliyoruz, o kadar ileriyiz. Bu seviyeler:
- Kendi boyutumuza yakın şeyler (Bina veya kıyafet gibi)
- Genetik modifikasyon (GMO)
- Moleküler seviyede manipülasyon (İlaç endüstrisi)
- Atom mühendisliği (Atom fiziğine de profesörlüğe de lanet olsun).
- Atomların çekirdeklerini değiştirebilmek (Yukardakinden çok daha zor. Örneğin bir hidrojen atomu Dünya kadar büyük olsaydı, çekirdeği sadece bir futbol sahası büyüklüğünde olurdu)
- Temel atomaltı parçacıkların mühendisliği (Large Hadron Collider)
- Uzay-zaman dokusunun tam hakimiyeti (Doctor Who...kaynak: NASA)
Biz bu ölçeğe göre genelde 4-5 civarındayız, 6'ya da ucundan dokunuyoruz parçacık hızlandırıcılar sayesinde.
***
Drake Denklemi
Şu ana kadar, başka Kardashev 1+ seviyesinde uygarlıkların olacağını varsaydık ama kaç tanesinden bahsediyoruz? Yüzlerce mi, milyonlarca mı?
İlk bilimsel SETI konferansı öncesi (SETI: search for extraterrestrial life), Frank Drake isimli bir fizikçi, Fermi'nin olasılık hesaplarını formüle ederek, sadece Samanyolu Galaksisi'nde yaşayan ve iletişim kurabilecek uygarlıkların sayısını tahmin etmeye çalışmış. Denklemin çarpanları ve son tahminler şöyle:
- Yeni yıldızların yaratılma hızı (senede 1.5-3 yeni yıldız)
- Gezegenli yıldız sistemlerinin oranı (neredeyse %100, her yıldızın gezegeni var)
- Bu sistemlerdeki yaşama uygun gezegen sayısı (sadece bu galakside Dünya'ya benzeyen 10-40 milyar gezegen olabilir)
- Bu gezegenlerden birinde hayatın meydana gelme ihtimali (bilinmiyor ama en azından basit hayatın meydana gelmesi yüksek ihtimal)
- Bu hayatın zeki bir uygarlığa dönüşme ihtimali (bilinmiyor. ben biliyorum ama söylemem)
- Bu uygarlıkların kaçta kaçı iletişim teknolojileri üretebiliyor (bilinmiyor, zira iletişim teknolojileri bizden farklı olabilir)
- O sinyallerin yayılma süreleri, yahut uygarlığın ayakta kalma süresi (birkaç yüz seneden sonsuza kadar giden bir aralık var
Tahmin edeceğiniz gibi sonuç aralığı muazzam. Drake'in ve Sagan'ın bulunduğu bu İlk SETI toplantısındaki tahminler 1000 ila 100 milyon arasındaydı. Daha sonraları her parametreye bir olasılık dağılımı verilerek defalarca tekrarlanan simülasyonlarda, en muhafazakar tahminler 0.0000000001 civarı çıkmış (yalnızlık ömür boyu), en iyimser sonuç ise 15 milyar (elimizi sallasak ellisi).
Bu kadar oynak bir denklem ne işe yarar tartışılır ama önemli olan şu: Eğer cevabımız binlerle ve yukarsı rakamlarla ölçülüyorsa, Fermi Paradoksu iyice kafa karıştırıcı oluyor. Çünkü akla gelen her cevap, sadece bazı türleri bağlar. Mesela %99'u bizi umursamasa, o kalan %1 bile bir sürü uygarlık demek.
Peki nedir bu paradoksun olası çözümler?
***
1) Nadir Dünya Hipotezi (Rare Earth)
Zeki hayatın oluşması sandığımızdan çok daha zor olabilir. Artık yaşama uygun bir sürü gezegen keşfediliyor, fakat belki hayatın başlangıcı çok zor. Bizde bu 800 milyon yıl almış.
Yahut, hayatın başlangıcı kolay ama ilerlemesi zor. Dünya'da basit prokaryot hücreler tam 2 milyar yıl boyunca hüküm sürmüşlerdi. Ancak daha sonra özelleşmiş kısımları olan eukaryot hücreler evrilebildi. Çok hücreliler içinse 1 milyar yıl daha beklemek gerekti. Bunlar ufak zaman dilimleri değil. Hele ki biz aşırı şanslıysak, belki ortalama evrimleşme süresi 20-30 milyar yıldır ve bu süreler boyunca bir yıldız sisteminin yeterince stabil kalması imkansız.
Bu cevabın zayıf yanı, fazla insan merkezli olması. Biz hayat ağacının tüm dallarını bilmiyoruz, sadece kendi gezegenimizdeki evrim patikasını biliyoruz. Onu da yeni yeni öğreniyoruz. Okyanus tabanlarında aşırı basınç altında yaşayan hayvanları, fotosentez zincirinden tamamen kopuk canlıları, yahut uzay boşluğunda bile ölmeyen tardigradları yakın zamanda öğrendik. Daha önceden tanıdığımız hayvanların da sandığımızdan daha zeki olabileceklerini yeni yeni farkediyoruz. Ve düşünün, bunların hepsiyle ortak atadan geliyoruz. Bir de ortak atadan gelmediğimiz başka canlıların evrim şartlarını mı hayal etmemiz bekleniyor? Belki bazı yapılardaki canlıların kısa sürede evrilmemeleri imkansız.
2) Zekiler Ama Çalışmıyorlar
Şu cevaplara bakalım:
- Hayat yaygın ama teknoloji yaygın değil. (Galaksi Amish dolu)
- Zeki uygarlıklar birbirlerine fazla uzaklar. (İnter-galaktik yolculuk çok masraflı)
- Kimse keşfetmekle veya yayılmakla ilgilenmiyor. (Tembel hayvanlar)
- Fazla yayılamadıklarından doğal felaketlerle telef oluyorlar. (Süpernova)
Bunları aynı gruba attım, çünkü hepsi, uygarlık sayısı arttıkça manasını yitiren cevaplar. Bir tanesi gizli kalmayı becerse veya yayılmamayı tercih etse, bir diğeri wazzaaaaap diye kapımızı çalacak. Fakat bu grupta ilginç bulduğum bir cevap var:
- Kimse konuşmuyor, herkes sadece dinliyor.
Bu ilginç çünkü iletişim teknolojilerini bulacak kadar zeki her canlı türü, Fermi Paradoksu'nu akıl edebilir. Ve mevcut sessizlikten kıllanacakları için, en güvenli yol olan dinlemeyi seçebilir. Poker masasındaki gergin bir bekleyiş gibi. (Kazara yaydıkları sinyaller önemli değil, bunlar birkaç ışıkyılı mesafede yokoluyor demiştik)
Bu cevabın zayıf noktası da uygarlık sayısından ziyade zaman. Bir uygarlık 100 sene boyunca dinlemede kalabilir ama 100 bin sene? 100 milyon sene? Elbet bu devran dönecek, elbet bu iktidar gidecek, bu uzay politikaları değişecek. Galaksinin tümünü kucaklayan bir parti olacağız.
3) Peki O Zaman Piramitleri Kim Yaptı?
Bazı insanlar çoktan ziyaret edildiğimize inanıyor. Roswell Olayı, Tunguska Patlaması, 51. bölge, crop circle (tarlalardaki işaretler), piramitler, Atlantis derken kafayı yemek an meselesi. Tanrıların Arabaları ve X-Files'ın bu konularda popüler kültüre etkileri büyüktü.
Burada komplo teorilerinin detaylarını tartışmayacağım. Yaşadıkça öğreniyorum ki bu hayatta her şey, sanıldığından çok daha düzensiz, hasbelkader yürüyor. Edward Snowden olayını bile eline yüzüne bulaştıran ABD'nin, konu uzaylılar olunca yüz senedir kusursuz bir plan yürütüyor olmasına inanmak için fazla "kötümserim".
Asıl eleştirim şu: 40-50 senedir tarlalarımıza, tersanelerimize giren bu hain uzaylıların, başka bir izini (radar, kısa mesafe sinyal, mothership, vs) göremiyor olmamız, binlerce insanın karıştığı bir komplo organize edebilmekten de düşük bir ihtimal olmalı.
4) Uzaylılar Konuşuyorlar, Biz Anlamıyoruz
Carl Sagan, uzaylıların bizden çok daha yavaş veya hızlı düşünme ihtimalini öne sürmüştü. Belki gönderdikleri sinyalleri biz parazit sanıyoruz ama aslında 10-20 senelik pencerelerden bakmamız lazım. U
zaylıların "fazla uzaylı" olmaları, yani onlara dik dik bakıyor olsak bile onları göremeyecek ve anlaşamayacak olmamız, ciddi bir olasılık.
Zaten yeterince uzun süredir gözlem yapmıyor oluşumuz genel bir problem. Kanuni zamanında, bir uygarlığın robotik araçları gelip yakın mesafeden sinyal yollamış olabilir ama baktılar ki Viyana Kuşatması ile uğraşıyoruz, basıp gitmişlerdir. Bugün bile gökyüzünün çok ufak bir kısmı gözleniyor. Uzak bir uygarlıktan bir sinyal gelecekse, güçlü teleskopların tam o yöne odaklanıp bir müddet analiz yapmaları lazım. Ama bu iş pahalı ve teleskop az.
5) Herkes Bir Duvara Tosluyor: Great Filter
Zeki canlıların evriminin çok zor olabileceğinden bahsetmiştik zaten. Herkesin tosladığı bir duvar olabilir. Ama bence daha ilginç bir olası duvar şu: Hayatın doğasında, bir noktadan sonra kendi kendini yoketmek var.
Aptal hayvanların kaynaklarını tüketerek aç kalmaları gibi, akıllı canlılar da uygarlıklarını yıkıp yıkıp duruyorlar. Herhangi bir uygarlık uzun süre gelişmiş seviyede kalamazsa, uzaya yaydıkları sinyalleri veya araçları da kaçırmamız kolay olacak. 100-200 sene boyunca yayılan sinyaller nedirler ki?
Nükleer silahlarla bu duvarın eşiğine halihazırda geldik. Daha bunun kimyasalı var, superbug'ı var (her türlü tedaviye bağışıklı hastalıklar), nanoteknolojisi var...Belki kazara antimadde yapıp yanında sigara içerek patlatacağız. Belki şuraya ufak, mutlu mini-karadelikler koyacağız (Bob Ross ile birlikte yokoluşun resmini çizin).
***
Yarattığımız robotlar tarafından yokedilmek de çok yaygın bir kader olabilir, fakat bu tek başına bir açıklama değil. Çünkü onların yaratıcılarını öldürdükten sonra tamamen sessiz kalmaları lazım. Paperclip Maximizer hikayesindeki gibi, amacına ulaşacak kadar zeki, ama onu sorgulamayacak kadar aptal bir yapay zeka, tek satırlık bir kod hatası yüzünden her şeyi yokedebilir. Ve sonra da bir zombi gibi olduğu yerde çakılı kaldığından, uzaya baktığımızda izlerine rastlamayız.
(Eğer ofiste boş boş oturuyorsanız, Paperclip Maximizer oyununu oynayın. İlerledikçe yeni bölümleri açılıyor. En az 5 saatiniz gider ama sonunda galaksiyi bir ataş yığınına çevireceksiniz).
***
Bu bazı uygarlıkların kaderi olabilir ama hepsinin de böyle yokolması olası mı? Bazı uygarlıklar zombi gibi olmayan, gerçek yapay zeka yaratmayacaklar mı? Yaratıcılarını öldürseler bile, onların yerini almak isteyecek, Atılgan'ın anahtarlarını kaptıkları gibi mahalleyi turlamaya çıkacak ve bizim dikkatimizi çekeceklerdir. E neredeler?
Organik olsun metalik olsun, bu "Great Filter"ı aşan neredeyse tek uygarlıksak, bir Büyük Yalnızlık içindeyiz.
Bir ihtimal daha var, o da bu duvardan aslında kimsenin geçmediği ve bizim de daha duvara gelmediğimiz.
Örneğin geçenlerde Mars'ta 100 metre kalınlığında buz bulunmuş ve ilkel de olsa bir hayat olasılığı hala var. Bu korkunç bir buluş olurdu. Koca evrende, kıçımızın dibindeki bir yerde dahi hayat varsa, muhtemelen her yerde hayat olmalı ve Fermi Paradoksu daha da zor bir hale geliyor. Acaba bir Büyük Sessizlik öncesinde mi yaşıyoruz şu anki yalnızlığımızı? Geçmişin uzak uygarlıkları gibi biz de zart diye yokolup gidecek miyiz?
Burada en gerçekçi bulduğum senaryo, superpredator bir uygarlığın tüm galaksiyi domine etmiş olması. Yani duvarın kendisi, uzaya ilk çıkan uygarlık veya ondan geriye kalan bir yapay zeka. Kendine rakip olabilecek her şeyi öldürüyor.
Gelişmenin geometrik hızını düşünürsek, rakiplerinden sadece 1 milyon yıl önce evrilmiş bir canlı türünün avantajı muazzam olacaktır. Daha biz Mars'ı kolonize etmeye çalışırken onlar "yılanın başını küçükken ezeceksin" diyerek bizi tekrar Taş Devri'ne yollayabilirler.
Yahut şiddet kullanmazlar da, izole ederler, sinyalleri çift yönlü bloke ederek. Buna hayvanat bahçesi hipotezi de deniyor. Biz galaktik parklarda, koruma altında olan bir tür olabiliriz. Bunu organize edecek uygarlığın, kendini bizden gizlemesi de zor olmayacaktır.
6) Simülasyondayız
Bitirişi, en heyecanlı seçenek olan simülasyon hipotezi ile yapalım. Bir önceki senaryoda hayvanat bahçesi müdürlüğü yapan aşırı gelişmiş uygarlık, izolasyonumuzu bir simülasyon ile sağlayabilir. Uzay sandığımız boşluk gerçekte yoktur mesela, bir hologramdır. Belki aslında hayat dolu bir galaksideyiz ama boş sanıyoruz.
Daha iyisi -ve Fermi Paradoksu'nun en kökten çözümü- tamamen bir simülasyon olmamız. Hem uzay, hem de biz. Bu paradoks için yaptığım tüm açıklamalar, aslında Simülasyon Hipotezi için de geçerli. Tek yapmamız gereken, "evrende yalnız mıyız?" sorusunu "asıl gerçeklikte miyiz?" ile değiştirmek.
***
Simülasyon, Fermi Paradoksu'nu çözmüyor. Çünkü eğer bir simülasyon isek, bunun kişiye veya türümüze özel olması düşük bir ihtimal. Onun yerine, içinde milyonlarca türün rastgele biçimde gelişeceği devasa evren simülasyonları daha mantıklı bir senaryo. Gelişmiş bir uygarlığın, tür simülasyonları yerine topyekün evren simülasyonlarıyla ilgilenmesi için çok daha fazla neden olabilir. Dolayısıyla Fermi'nin sorusu, simülasyon içindeyken de geçerli:
Herkes hakikaten de nerede?
***
Bu ara bölüm sonrası, Simülasyon Teorisi serisine 8. bölümüyle devam edeceğim. Fermi Paradoksu ilginizi çektiyse, waitbutwhy'da buna benzer çizimlere sahip güzel bir bölüm var. Video isteyenler içinse Kurzgesagt'ın iki bölümlük dizisi iyi gider.